饮水鸟原理 _知识分享

【饮水鸟原理】

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饮水鸟原理是一种遵守热力学定律的典型热机,它之所以能不停地点头喝水,是因为它利用了一些复杂的物理学原理。饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃球（以下简称“上球”和“ 下球”）,其间以一根玻璃管连通,内装乙醚液体,构成一个密闭容器。由于乙醚液体易挥发,因此液面上方充满乙醚的饱和气。鸟头四周包有一层易吸水的布。平时,鸟身略向前倾。启动时给鸟头滴少许水,布上的水在蒸发时大量吸热,使上球内的乙醚饱和气在降温的同时降压,又因为温度降低乙醚蒸汽变得过饱和了,有少量乙醚蒸汽凝结成液体,乙醚蒸汽的量变少,气体体积进一步缩小,并放热阻止温度降低,此时下球中的饱和气压大于上球中的气压,下球中的乙醚液体沿玻璃管往上压,下球压强变小,里面的蒸汽变的不饱和,少量乙醚气化,下球里的乙醚蒸汽的量变大,同时从乙醚液体吸热,于是整个鸟的重心上移,从而打破了支点的平衡状态。鸟身随上升的乙醚液体逐渐前倾,当鸟嘴接触液面时,上下球刚好通过玻璃管连通,下球中的部分气体进入上球,两部分气体混合,当上、下球中压强一致时,失去气体压力支持的液体将在自身重力的作用下倒流回下球,饮水鸟的重心再次下移,于是渐渐直立起来,回到初始状态。由于喝水时,鸟嘴接触水面,沾湿了裹鸟头的布,于是它又开始喝水。饮水鸟内部变化的原理与超导体热管一样,通过气化液化传递热能,实际蒸汽的温度并无大的变化。

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